از آنجا که نور خروجی&# 39 دیود لیزر بسیار واگراست ، بنابراین نیاز به استفاده از اپتیک های همسان است. لنزهای آسفریک انحراف کروی را معرفی نمی کنند و به طور کلی لنزهای کروی را انتخاب می کنند اگر پرتو جمع شده بین 1 تا 5 میلی متر باشد. در اینجا&# 39 مثالی از مشخصات اصلی است که باید برای انتخاب لنز مناسب برای یک برنامه خاص در نظر گرفته شود.
مثال:
دیود لیزر مورد استفاده: L780P010
قطر پرتو جمع شده مورد نیاز: mm3 میلی متر (محور طولانی)
با دانستن صفحه مشخصات دیود لیزر L780P010 ، زاویه واگرایی افقی و عمودی به ترتیب 10 درجه و 30 درجه (FWHM) هستند ، بنابراین با واگرایی نور ، یک پرتو بیضوی تشکیل می شود. برای جمع آوری هرچه بیشتر نور در هنگام اوج گیری ، باید از زاویه واگرایی بزرگتر (در این حالت 30 درجه) برای محاسبه استفاده شود. اگر می خواهید یک پرتو بیضوی را به یک پرتو دایره ای تبدیل کنید ، جهت تغییر شکل نور منشور پرتو
Ø=قطر پرتو
Θ=زاویه واگرایی
بر اساس اطلاعات فوق ، از فرمول زیر برای تقریبی فاصله کانونی لنز استفاده کنید:
بر اساس این محاسبه ، لنز کالایماتور مناسب را انتخاب کنید. Thorlabs تعداد زیادی لنزهای کروی را ارائه می دهد. برای این کاربرد ، یک لنز کروی شکل شیشه ای با پوشش AR با روکش B و فاصله کانونی 5.6 میلی متر گزینه ایده آل است.
فاصله کانونی لنزهای کروی C171TMD-B (نصب شده) یا 354171-B (نصب نشده) 6.20 میلی متر است بنابراین قطر پرتو جمع شده (محور طولانی) 3.3 میلی متر است. بعد مشخص کنید که دیافراگم عددی (NA) دیود لیزر از Lens NA کمتر است:
0.30=NALens> ؛ NADiode ≈ sin (15 درجه)=0.26
ما برای مشخص کردن پرتو در اینجا از قطر پرتو FWHM استفاده می کنیم. با این حال ، استفاده واقعی از قطر پرتو 1 / e2 انتخاب بهتری است. برای مشخصات پرتو گاوسی ، قطر 1 / e2 حدود 1.7 برابر قطر FWHM است. در نتیجه ، قطر 1 / e2 می تواند نور خروجی دیود لیزر بیشتری را جمع کند (انرژی بیشتری را تحویل دهد) و همچنین پراش میدان دور را به حداقل برساند (نور حادثه ای را مسدود کند).
به عنوان یک قاعده کلی ، NA معمولاً بزرگتر از دیود لیزر NA انتخاب می شود. به عنوان مثال ، NA از A390-B یا A390TM-B 0.53 است ، که بیش از دو برابر تقریبی NA برای یک دیود لیزر است (0.26) بنابراین می تواند برای این دیود لیزر استفاده شود. توجه داشته باشید که فاصله کانونی این لنزها 4.6 میلی متر است ، بنابراین قطر پرتو محور طولانی جمع شده حدود 2.5 میلی متر است.
